एकल स्लॉट अंतिमता
Ethereum ब्लॉकला अंतिम स्वरूप येण्यासाठी सुमारे 15 मिनिटे लागतात. तथापि, आपण Ethereumची संमती यंत्रणा अधिक कार्यक्षमतेने ब्लॉक्स सत्यापित करण्यासाठी आणि अंतिमतेची वेळ नाटकीयरित्या कमी करण्यासाठी बनवू शकतो. पंधरा मिनिटे वाट पाहण्याऐवजी, एकाच स्लॉटमध्ये ब्लॉक्स प्रस्तावित आणि अंतिम केले जाऊ शकतात. ही संकल्पना एकल स्लॉट अंतिमता (SSF) म्हणून ओळखली जाते.
फायनॅलिटी म्हणजे काय?
Ethereumच्या प्रूफ-ऑफ-स्टेक आधारित संमती यंत्रणेमध्ये, अंतिमता म्हणजे एकूण स्टेक केलेल्या ETH पैकी किमान 33% बर्न केल्याशिवाय ब्लॉकचेनमधून ब्लॉक बदलला किंवा काढला जाऊ शकत नाही याची हमी. ही 'क्रिप्टो-इकॉनॉमिक' सुरक्षा आहे कारण साखळीचा क्रम किंवा सामग्री बदलण्याशी संबंधित अत्यंत उच्च खर्चातून आत्मविश्वास येतो, जो कोणत्याही विवेकपूर्ण आर्थिक अभिनेत्याला तसे करण्याचा प्रयत्न करण्यापासून रोखतो.
अधिक जलद अंतिमतेचे ध्येय का ठेवावे?
अंतिमेपर्यंत लागणारा सध्याचा वेळ खूप जास्त असल्याचे दिसून आले आहे. बहुतेक वापरकर्त्यांना अंतिमतेसाठी 15 मिनिटे थांबायचे नसते, आणि ज्या ॲप्स आणि एक्सचेंजेसना उच्च व्यवहार थ्रुपुट हवा असतो त्यांच्यासाठी त्यांचे व्यवहार कायम आहेत याची खात्री करण्यासाठी इतका वेळ थांबणे गैरसोयीचे असते. ब्लॉकचा प्रस्ताव आणि अंतिम स्वरूप यांच्यात विलंब झाल्यामुळे लहान रीऑर्ग्ससाठी संधी निर्माण होते, ज्याचा वापर आक्रमणकर्ता काही ब्लॉक्स सेन्सॉर करण्यासाठी किंवा MEV काढण्यासाठी करू शकतो. टप्प्याटप्प्याने ब्लॉक्स अपग्रेड करणारी यंत्रणा देखील खूप गुंतागुंतीची आहे आणि सुरक्षिततेतील त्रुटी दूर करण्यासाठी अनेक वेळा पॅच केली गेली आहे, ज्यामुळे Ethereum कोडबेसच्या त्या भागांपैकी एक बनतो जेथे सूक्ष्म बग्स उद्भवण्याची अधिक शक्यता असते. अंतिमतेसाठी लागणारा वेळ एकाच स्लॉटपर्यंत कमी करून हे सर्व मुद्दे दूर केले जाऊ शकतात.
विकेंद्रीकरण / वेळ / ओव्हरहेड ट्रेडऑफ
अंतिमतेची हमी हा नवीन ब्लॉकचा तात्काळ गुणधर्म नाही; नवीन ब्लॉकला अंतिम स्वरूप येण्यासाठी वेळ लागतो. याचे कारण असे आहे की नेटवर्कवरील एकूण स्टेक केलेल्या ETH पैकी किमान 2/3 चे प्रतिनिधित्व करणाऱ्या व्हॅलिडेटर्सना ब्लॉकला अंतिम मानण्यासाठी मतदान करावे लागते ("प्रमाणित करणे"). नेटवर्कवरील प्रत्येक व्हॅलिडेटिंग नोडला इतर नोड्सकडून मिळालेली प्रमाणपत्रे प्रक्रिया करावी लागतात, जेणेकरून ब्लॉकने 2/3 ची मर्यादा गाठली आहे की नाही हे कळू शकेल.
अंतिमीकरणासाठी जितका कमी वेळ दिला जातो, तितकी प्रत्येक नोडवर अधिक संगणकीय शक्ती आवश्यक असते कारण प्रमाणपत्रांवर प्रक्रिया अधिक वेगाने करावी लागते. तसेच, नेटवर्कवर जितके जास्त व्हॅलिडेटिंग नोड्स असतील, तितक्या जास्त प्रमाणपत्रांवर प्रत्येक ब्लॉकसाठी प्रक्रिया करावी लागेल, ज्यामुळे आवश्यक प्रक्रिया शक्तीमध्ये भर पडेल. जितकी जास्त प्रक्रिया शक्ती आवश्यक असेल, तितके कमी लोक सहभागी होऊ शकतील कारण प्रत्येक व्हॅलिडेटिंग नोड चालवण्यासाठी अधिक महागड्या हार्डवेअरची आवश्यकता असते. ब्लॉक्समधील वेळ वाढवल्याने प्रत्येक नोडवर आवश्यक संगणकीय शक्ती कमी होते, परंतु अंतिमतेसाठी लागणारा वेळही वाढतो, कारण प्रमाणपत्रांवर अधिक हळूहळू प्रक्रिया केली जाते.
म्हणून, ओव्हरहेड (संगणकीय शक्ती), विकेंद्रीकरण (चेन व्हॅलिडेट करण्यात सहभागी होऊ शकणाऱ्या नोड्सची संख्या) आणि अंतिमतेसाठी लागणारा वेळ यांच्यात एक ट्रेड-ऑफ आहे. आदर्श प्रणाली किमान संगणकीय शक्ती, कमाल विकेंद्रीकरण आणि अंतिमतेसाठी किमान वेळ यांचा समतोल साधते.
Ethereumच्या सध्याच्या संमती यंत्रणेने या तीन पॅरामीटर्समध्ये खालीलप्रमाणे समतोल साधला आहे:
- किमान स्टेक 32 ETH वर सेट करणे. यामुळे वैयक्तिक नोड्सद्वारे प्रक्रिया कराव्या लागणाऱ्या व्हॅलिडेटर्सच्या प्रमाणपत्रांच्या संख्येवर एक उच्च मर्यादा निश्चित होते आणि त्यामुळे प्रत्येक नोडसाठी संगणकीय आवश्यकतांवर एक उच्च मर्यादा निश्चित होते.
- अंतिमतेसाठी लागणारा वेळ ~15 मिनिटांवर सेट करणे. यामुळे सामान्य घरगुती संगणकांवर चालणाऱ्या व्हॅलिडेटर्सना प्रत्येक ब्लॉकसाठी सुरक्षितपणे प्रमाणपत्रांवर प्रक्रिया करण्यासाठी पुरेसा वेळ मिळतो.
सध्याच्या यंत्रणेच्या डिझाइननुसार, अंतिमतेसाठी लागणारा वेळ कमी करण्यासाठी, नेटवर्कवरील व्हॅलिडेटर्सची संख्या कमी करणे किंवा प्रत्येक नोडसाठी हार्डवेअर आवश्यकता वाढवणे आवश्यक आहे. तथापि, प्रमाणपत्रांवर प्रक्रिया करण्याच्या पद्धतीत सुधारणा केल्या जाऊ शकतात, ज्यामुळे प्रत्येक नोडवरील ओव्हरहेड न वाढवता अधिक प्रमाणपत्रांची गणना करणे शक्य होईल. अधिक कार्यक्षम प्रक्रियेमुळे दोन युगांमध्ये (epochs) न होता एकाच स्लॉटमध्ये अंतिमता निश्चित करणे शक्य होईल.
SSF कडे जाणारे मार्ग
जेव्हापासून Ethereum संमती यंत्रणा डिझाइन केली गेली, तेव्हापासून स्वाक्षरी एकत्रीकरण योजना (BLS) सुरुवातीला वाटले होते त्यापेक्षा खूपच अधिक स्केलेबल असल्याचे आढळून आले आहे, तर क्लायंटची स्वाक्षरी प्रक्रिया आणि पडताळणी करण्याची क्षमता देखील सुधारली आहे. हे दिसून येते की मोठ्या संख्येने व्हॅलिडेटर्सकडून आलेल्या प्रमाणपत्रांवर एकाच स्लॉटमध्ये प्रक्रिया करणे प्रत्यक्षात शक्य आहे. उदाहरणार्थ, एक दशलक्ष व्हॅलिडेटर्स प्रत्येक स्लॉटमध्ये दोनदा मतदान करत असल्यास आणि स्लॉटची वेळ 16 सेकंदांवर समायोजित केल्यास, स्लॉटमध्ये सर्व 1 दशलक्ष प्रमाणपत्रांवर प्रक्रिया करण्यासाठी नोड्सना प्रति सेकंद किमान 125,000 एकत्रीकरणाच्या दराने स्वाक्षरी सत्यापित करणे आवश्यक असेल. वास्तविक, एका सामान्य संगणकाला एक स्वाक्षरी पडताळणी करण्यासाठी सुमारे 500 नॅनोसेकंद लागतात, म्हणजे ~62.5 ms मध्ये 125,000 पडताळण्या करता येतात - जे एका सेकंदाच्या मर्यादेपेक्षा खूपच कमी आहे.
उदा. प्रत्येक स्लॉटसाठी 125,000 यादृच्छिकपणे निवडलेल्या व्हॅलिडेटर्सच्या सुपरकमिट्या तयार करून कार्यक्षमतेत आणखी वाढ करता येईल. फक्त याच व्हॅलिडेटर्सना ब्लॉकवर मतदान करता येते आणि त्यामुळे फक्त हा व्हॅलिडेटर्सचा उपसंचच ठरवतो की ब्लॉक अंतिम झाला आहे की नाही. ही एक चांगली कल्पना आहे की नाही, हे Ethereum वरील यशस्वी हल्ला किती महाग असावा यावर अवलंबून आहे, ज्याला समुदाय प्राधान्य देईल. याचे कारण असे आहे की एकूण स्टेक केलेल्या इथरच्या 2/3 ची आवश्यकता असण्याऐवजी, एक आक्रमणकर्ता त्या सुपरसमितीमधील स्टेक केलेल्या इथरच्या 2/3 सह एक अप्रामाणिक ब्लॉक अंतिम करू शकतो. हे अजूनही संशोधनाचे एक सक्रिय क्षेत्र आहे, परंतु असे वाटते की सुपरकमिट्यांची आवश्यकता असण्यासाठी पुरेसा मोठा व्हॅलिडेटर संच असल्यास, त्या उपसमित्यांपैकी एकावर हल्ला करण्याचा खर्च अत्यंत जास्त असेल (उदा. ETH मध्ये हल्ल्याचा खर्च 2/3 * 125,000 * 32 = ~2.6 दशलक्ष ETH असेल). व्हॅलिडेटर संचाचा आकार वाढवून हल्ल्याचा खर्च समायोजित केला जाऊ शकतो (उदा. व्हॅलिडेटरचा आकार असा ट्यून करा की हल्ल्याचा खर्च 1 दशलक्ष इथर, 4 दशलक्ष इथर, 10 दशलक्ष इथर इत्यादींच्या बरोबरीचा असेल). समुदायाच्या प्राथमिक सर्वेक्षणांनुसार (opens in a new tab) असे दिसून येते की 1-2 दशलक्ष इथर हल्ल्यासाठी स्वीकारार्ह खर्च आहे, ज्याचा अर्थ प्रति सुपरसमिती ~65,536 - 97,152 व्हॅलिडेटर्स असा होतो.
तथापि, पडताळणी ही खरी अडचण नाही - स्वाक्षरी एकत्रीकरण हेच व्हॅलिडेटर नोड्ससाठी खरे आव्हान आहे. स्वाक्षरी एकत्रीकरणाला स्केल करण्यासाठी प्रत्येक सबनेटमधील व्हॅलिडेटर्सची संख्या वाढवणे, सबनेटची संख्या वाढवणे किंवा एकत्रीकरणाचे अतिरिक्त स्तर जोडणे (म्हणजे, समित्यांच्या समित्या लागू करणे) आवश्यक असेल. यावरील उपायाचा एक भाग म्हणजे विशेष एग्रीगेटर्सना परवानगी देणे - जसे की ब्लॉक बिल्डिंग आणि रोलअप डेटासाठी कमिटमेंट्स तयार करणे हे प्रस्तावक-बिल्डर सेपरेशन (PBS) आणि डँकशार्डिंग अंतर्गत विशेष ब्लॉक बिल्डर्सना आउटसोर्स केले जाईल.
SSF मध्ये फोर्क-चॉइस नियमाची भूमिका काय आहे?
आजची संमती यंत्रणा ही अंतिमतेच्या गॅझेट (एक अल्गोरिदम जो ठरवतो की 2/3 व्हॅलिडेटर्सनी एका विशिष्ट साखळीला प्रमाणित केले आहे की नाही) आणि फोर्क निवड नियम (एक अल्गोरिदम जो एकापेक्षा जास्त पर्याय असताना कोणती साखळी योग्य आहे हे ठरवतो) यांच्यातील घट्ट जोडणीवर अवलंबून आहे. फोर्क निवड अल्गोरिदम फक्त शेवटच्या अंतिम ब्लॉक_नंतरच्या_ ब्लॉक्सचा विचार करतो. SSF अंतर्गत, फोर्क निवड नियमासाठी विचारात घेण्यासाठी कोणतेही ब्लॉक नसतील, कारण ज्या स्लॉटमध्ये ब्लॉक प्रस्तावित केला जातो त्याच स्लॉटमध्ये अंतिमता येते. याचा अर्थ असा की SSF अंतर्गत कोणत्याही वेळी एकतर फोर्क निवड अल्गोरिदम किंवा अंतिमतेचे गॅझेट सक्रिय असेल. अंतिमता गॅझेट अशा ब्लॉक्सना अंतिम रूप देईल जेथे 2/3 व्हॅलिडेटर्स ऑनलाइन असतील आणि प्रामाणिकपणे प्रमाणित करत असतील. जर एखादा ब्लॉक 2/3 ची मर्यादा ओलांडू शकला नाही, तर कोणती साखळी फॉलो करायची हे ठरवण्यासाठी फोर्क निवड नियम सक्रिय होईल. हे निष्क्रियता लीक यंत्रणा कायम ठेवण्याची संधी देखील निर्माण करते, जी >1/3 व्हॅलिडेटर्स ऑफलाइन गेल्यास साखळी पुनर्प्राप्त करते, जरी काही अतिरिक्त बारकाव्यांसह.
प्रलंबित मुद्दे
प्रति सबनेट व्हॅलिडेटर्सची संख्या वाढवून एकत्रीकरण स्केल करण्याची समस्या ही आहे की यामुळे पीअर-टू-पीअर नेटवर्कवर अधिक भार पडतो. एकत्रीकरणाचे स्तर जोडण्यामधील समस्या अशी आहे की ते अभियांत्रिकीदृष्ट्या खूप गुंतागुंतीचे आहे आणि विलंब वाढवते (म्हणजे, ब्लॉक प्रस्तावकाला सर्व सबनेट एग्रीगेटर्सकडून माहिती मिळण्यास जास्त वेळ लागू शकतो). हे देखील स्पष्ट नाही की नेटवर्कवर इतके सक्रिय व्हॅलिडेटर्स असतील की BLS स्वाक्षरी एकत्रीकरणासह देखील प्रत्येक स्लॉटमध्ये व्यवहार्यपणे प्रक्रिया केली जाऊ शकत नाही अशा परिस्थितीला कसे सामोरे जावे. एक संभाव्य उपाय असा आहे की, SSF अंतर्गत सर्व व्हॅलिडेटर्स प्रत्येक स्लॉटमध्ये प्रमाणित करतात आणि कोणत्याही समित्या नसतात, त्यामुळे प्रभावी शिलकीवरील 32 ETH ची मर्यादा पूर्णपणे काढून टाकली जाऊ शकते, याचा अर्थ एकाधिक व्हॅलिडेटर्स व्यवस्थापित करणारे ऑपरेटर त्यांचे स्टेक एकत्रित करू शकतात आणि कमी व्हॅलिडेटर्स चालवू शकतात, ज्यामुळे संपूर्ण व्हॅलिडेटर संचाचा हिशोब ठेवण्यासाठी व्हॅलिडेटिंग नोड्सना प्रक्रिया कराव्या लागणाऱ्या मेसेजेसची संख्या कमी होते. हे मोठे स्टेकर्स त्यांच्या व्हॅलिडेटर्सना एकत्रित करण्यास सहमत होण्यावर अवलंबून आहे. कोणत्याही वेळी व्हॅलिडेटर्सची संख्या किंवा स्टेक केलेल्या ETH च्या रकमेवर एक निश्चित मर्यादा घालणे देखील शक्य आहे. तथापि, यासाठी कोणत्या व्हॅलिडेटर्सना सहभागी होण्याची परवानगी आहे आणि कोणाला नाही हे ठरवण्यासाठी काही यंत्रणा आवश्यक आहे, ज्यामुळे अवांछित दुय्यम परिणाम निर्माण होण्याची शक्यता आहे.
सध्याची प्रगती
SSF संशोधन टप्प्यात आहे. Verkle trees आणि Danksharding सारख्या इतर मोठ्या अपग्रेडनंतर, हे अनेक वर्षांसाठी सादर होण्याची अपेक्षा नाही.
पुढील वाचन
- EDCON 2022 मध्ये SSF वर विटालिक (opens in a new tab)
- विटालिकच्या नोट्स: एकल स्लॉट अंतिमतेचे मार्ग (opens in a new tab)
पृष्ठ अखेरचे अद्यतन: २३ फेब्रुवारी, २०२६
